Između Europa Clipper i predloženog Europa Lander, NASA je jasno stavila do znanja da namjerava poslati misiju na ovaj ledeni mjesec Jupitera u narednom desetljeću. Otkad je Voyager 1 i 2 sonde su izvele svoje povijesne letjelice mjeseca u 1973. i 1974. - koje su dale prve indikacije o toplovodnom oceanu u Mjesečevoj unutrašnjosti - znanstvenici su željeli vrhunac ispod površine i vidjeti što tamo ima.
U tu svrhu, NASA je izdala odobrenje timu istraživača sa Državnog sveučilišta Arizona za izgradnju i testiranje posebno dizajniranog seizmometra koji bi lander koristio za slušanje europske unutrašnjosti. Poznat i kao seizmometar za istraživanje podzemlja Europe (SESE), ovaj će uređaj pomoći znanstvenicima da utvrde je li unutrašnjost Europe pogodna za život.
Prema profilu za Europa Lander, ovaj bi mikrofon bio postavljen na robotsku sondu. Nakon što dosegne površinu Mjeseca, seizmometar će početi prikupljati podatke o Europa podzemnom okruženju. To bi uključivalo podatke o njegovoj prirodnoj plimi i kretanju unutar školjke, koji bi odredili debljinu ledene površine.
Također bi se utvrdilo ima li na površini džepove vode - tj. Podzemna jezera - i pogledajte koliko često voda izlazi na površinu. Znanstvenici već neko vrijeme sumnjaju da bi europski "kaos teren" bio idealno mjesto za traženje dokaza o životu. Smatra se da su ove značajke, koje su u osnovi nered grebena, pukotina i ravnica, mjesta na kojima podzemni ocean djeluje u interakciji s ledenom kore.
Kao takav, bilo koji dokaz o organskim molekulama ili biološkim organizmima bilo bi najlakše pronaći tamo. Osim toga, astronomi su također otkrili pljuskove vode koji dolaze s površine Europe. Oni se također smatraju jednim od najboljih oklada za pronalaženje dokaza o životu u unutrašnjosti. Ali prije nego što se mogu izravno istražiti, određivanje gdje se nalaze rezervoari vode ispod leda i jesu li povezani s unutarnjim oceanom od najveće važnosti.
Tu su se pojavili instrumenti poput SESE-a. Hongyu Yu je inženjer sustava istraživanja iz ASU-ove škole istraživanja Zemlje i svemira i vođa SESE tima. Kako je izjavio u nedavnom članku ASU Now-a, „Želimo čuti što nam Europa mora reći. A to znači staviti osjetljivo "uho" na Europinu površinu. "
Dok je ideja Europa Lander još uvijek u fazi razvoja koncepta, NASA radi na razvoju svih potrebnih komponenti za takvu misiju. Kao takvi, pružili su ASU timu odobrenje za razvoj i testiranje njihovog minijaturnog seizmometra, koji mjeri ne više od 10 cm (4 inča) sa strane i koji se lako može ugraditi na robotiziranu podlogu.
Što je još važnije, njihov seizometar razlikuje se od konvencionalnog dizajna po tome što se ne oslanja na senzor mase i opruge. Takav bi dizajn bio neprikladan za misiju drugog tijela u našem Sunčevom sustavu jer ga treba postaviti uspravno, što zahtijeva da se pažljivo sadi i ne ometa. Nadalje, senzor se mora postaviti u potpuni vakuum, kako bi se osigurala točna mjerenja.
Koristeći mikro-električni sustav s tekućim elektrolitom za senzor, Yu i njegov tim stvorili su seizmometar koji može raditi u širem rasponu uvjeta. "Naš dizajn izbjegava sve te probleme", rekao je. „Ovaj dizajn ima visoku osjetljivost na širok raspon vibracija i može raditi pod bilo kojim kutom prema površini. A ako je potrebno, i pri slijetanju mogu snažno udariti o tlo. "
Kao što je objasnio Lenore Dai - kemijski inženjer i direktor ASU-ove škole za inženjering materije, prometa i energetike, dizajn također čini SESE prikladnim za istraživanje ekstremnih okruženja - poput Europa ledene površine. "Uzbuđeni smo što imamo priliku razviti elektrolite i polimere koji prelaze njihove tradicionalne temperaturne granice", rekla je. „Ovaj projekt također pokazuje suradnju između različitih disciplina.“
SESE također može podnijeti batine bez ugrožavanja svojih očitavanja senzora, što je testirano kada ga je tim udario čekićem i utvrdio da i dalje radi nakon toga. Prema seizmologu Edwardu Garneru, koji je također član tima SESE, ovo će vam dobro doći. Landovi obično imaju šest do osam nogu, tvrdi, što bi se moglo pariti seizmometrima kako bi ih pretvorili u znanstvene instrumente.
Imajući ovoliko senzora na zemljištu, znanstvenicima bi omogućilo kombiniranje podataka, omogućujući im da prevaziđu problem promjenjivih seizmičkih vibracija koje je zabilježio svaki. Stoga im je jamstvo da su robusni.
„Seizmometri se moraju povezati s čvrstim tlom kako bi djelovali najučinkovitije. Ako svaka noga ima seizmometar, one bi se mogle gurnuti u površinu pri slijetanju, čime se dobro dodiruje tlo. Također možemo izdvojiti visokofrekventne signale od onih dužih valnih duljina. Primjerice, mali meteoriti koji udaraju na površinu nedaleko od njih stvorili bi valove visoke frekvencije, a plima gravitacijskih tegljača iz Jupitera i europskih susjednih mjeseci napravio bi dugačke, sporo valove. "
Takav se uređaj također može pokazati ključnim za misije drugih „oceanskih svjetova“ Sunčevog sustava, koji uključuju Ceres, Ganymede, Callisto, Enceladus, Titan i druge. I na ovim se tijelima vjeruje da bi život mogao vrlo dobro postojati u oceanima tople vode koji se nalaze ispod površine. Kao takav, kompaktni, robusni seizmometar koji može raditi u okruženju s ekstremnim temperaturama bio bi idealan za proučavanje njihove unutrašnjosti.
Štoviše, misije ove vrste mogle bi otkriti gdje su ledene ploče na tim tijelima najtanje, pa otuda i unutrašnji okeani koji su najdostupniji. Nakon što to učini, NASA i ostale svemirske agencije točno će znati kamo poslati sondu (ili eventualno robotsku podmornicu). Iako ćemo na to možda morati pričekati nekoliko desetljeća!
